k8s控制平面apiserver集群安装

Posted 2021-11-29 gytangyao

注意：如果没有特殊指明，本文档的所有操作均在 k8s-master 节点上执行，然后远程分发文件和执行命令。

1.创建 kubernetes 证书和私钥

创建证书签名请求：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
cat > kubernetes-csr.json <<EOF
{
  "CN": "kubernetes",
  "hosts": [
    "127.0.0.1",
    "192.168.161.150",
    "192.168.161.151",
    "192.168.161.152",
    "${CLUSTER_KUBERNETES_SVC_IP}",
    "kubernetes",
    "kubernetes.default",
    "kubernetes.default.svc",
    "kubernetes.default.svc.cluster",
    "kubernetes.default.svc.cluster.local"
  ],
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "BeiJing",
      "L": "BeiJing",
      "O": "k8s",
      "OU": "4Paradigm"
    }
  ]
}
EOF

• hosts 字段指定授权使用该证书的 IP 或域名列表，这里列出了 VIP 、apiserver 节点 IP、kubernetes 服务 IP 和域名；

• 域名最后字符不能是 .(如不能为 kubernetes.default.svc.cluster.local.)，否则解析时失败，提示： x509: cannot parse dnsName "kubernetes.default.svc.cluster.local."；

• 如果使用非 cluster.local 域名，如 opsnull.com，则需要修改域名列表中的最后两个域名为：kubernetes.default.svc.opsnull、kubernetes.default.svc.opsnull.com

• kubernetes 服务 IP 是 apiserver 自动创建的，一般是 --service-cluster-ip-range 参数指定的网段的第一个IP，后续可以通过如下命令获取：

$ kubectl get svc kubernetes
NAME         CLUSTER-IP   EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGE
kubernetes   10.254.0.1   <none>        443/TCP   1d

生成证书和私钥：

cfssl gencert -ca=/opt/k8s/work/ca.pem   -ca-key=/opt/k8s/work/ca-key.pem   -config=/opt/k8s/work/ca-config.json   -profile=kubernetes kubernetes-csr.json | cfssljson -bare kubernetes
ls kubernetes*pem

将生成的证书和私钥文件拷贝到 master 节点：

cd /opt/k8s/work

for node_ip in 192.168.161.150 192.168.161.151 192.168.161.152
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh [email protected]${node_ip} "mkdir -p /etc/kubernetes/cert"
    scp kubernetes*.pem [email protected]${node_ip}:/etc/kubernetes/cert/
  done

2.创建加密配置文件

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
cat > encryption-config.yaml <<EOF
kind: EncryptionConfig
apiVersion: v1
resources:
  - resources:
      - secrets
    providers:
      - aescbc:
          keys:
            - name: key1
              secret: ${ENCRYPTION_KEY}
      - identity: {}
EOF

将加密配置文件拷贝到 master 节点的 /etc/kubernetes 目录下：

cd /opt/k8s/work
for node_ip in 192.168.161.150 192.168.161.151 192.168.161.152
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp encryption-config.yaml [email protected]${node_ip}:/etc/kubernetes/
  done

替换后的 encryption-config.yaml 文件：encryption-config.yaml

 

3.创建 kube-apiserver systemd unit 模板文件

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
cat > kube-apiserver.service.template <<EOF
[Unit]
Description=Kubernetes API Server
Documentation=https://github.com/GoogleCloudPlatform/kubernetes
After=network.target

[Service]
WorkingDirectory=${K8S_DIR}/kube-apiserver
ExecStart=/opt/k8s/bin/kube-apiserver \  --enable-admission-plugins=Initializers,NamespaceLifecycle,NodeRestriction,LimitRanger,ServiceAccount,DefaultStorageClass,ResourceQuota \  --anonymous-auth=false \  --experimental-encryption-provider-config=/etc/kubernetes/encryption-config.yaml \  --advertise-address=##NODE_IP## \  --bind-address=##NODE_IP## \  --insecure-port=0 \  --authorization-mode=Node,RBAC \  --runtime-config=api/all \  --enable-bootstrap-token-auth \  --service-cluster-ip-range=${SERVICE_CIDR} \  --service-node-port-range=${NODE_PORT_RANGE} \  --tls-cert-file=/etc/kubernetes/cert/kubernetes.pem \  --tls-private-key-file=/etc/kubernetes/cert/kubernetes-key.pem \  --client-ca-file=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \  --kubelet-certificate-authority=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \  --kubelet-client-certificate=/etc/kubernetes/cert/kubernetes.pem \  --kubelet-client-key=/etc/kubernetes/cert/kubernetes-key.pem \  --kubelet-https=true \  --service-account-key-file=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \  --etcd-cafile=/etc/kubernetes/cert/ca.pem \  --etcd-certfile=/etc/kubernetes/cert/kubernetes.pem \  --etcd-keyfile=/etc/kubernetes/cert/kubernetes-key.pem \  --etcd-servers=${ETCD_ENDPOINTS} \  --enable-swagger-ui=true \  --allow-privileged=true \  --max-mutating-requests-inflight=2000 \  --max-requests-inflight=4000 \  --apiserver-count=3 \  --audit-log-maxage=30 \  --audit-log-maxbackup=3 \  --audit-log-maxsize=100 \  --audit-log-path=${K8S_DIR}/kube-apiserver/audit.log \  --event-ttl=168h \  --logtostderr=true \  --v=2
Restart=on-failure
RestartSec=5
Type=notify
LimitNOFILE=65536

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

• --experimental-encryption-provider-config：启用加密特性；
• --authorization-mode=Node,RBAC： 开启 Node 和 RBAC 授权模式，拒绝未授权的请求；
• --enable-admission-plugins：启用 ServiceAccount 和 NodeRestriction；
• --service-account-key-file：签名 ServiceAccount Token 的公钥文件，kube-controller-manager 的 --service-account-private-key-file 指定私钥文件，两者配对使用；
• --tls-*-file：指定 apiserver 使用的证书、私钥和 CA 文件。--client-ca-file 用于验证 client (kue-controller-manager、kube-scheduler、kubelet、kube-proxy 等)请求所带的证书；
• --kubelet-client-certificate、--kubelet-client-key：如果指定，则使用 https 访问 kubelet APIs；需要为证书对应的用户(上面 kubernetes*.pem 证书的用户为 kubernetes) 用户定义 RBAC 规则，否则访问 kubelet API 时提示未授权；
• --bind-address： 不能为 127.0.0.1，否则外界不能访问它的安全端口 6443；
• --insecure-port=0：关闭监听非安全端口(8080)；
• --service-cluster-ip-range： 指定 Service Cluster IP 地址段；
• --service-node-port-range： 指定 NodePort 的端口范围；
• --runtime-config=api/all=true： 启用所有版本的 APIs，如 autoscaling/v2alpha1；
• --enable-bootstrap-token-auth：启用 kubelet bootstrap 的 token 认证；
• --apiserver-count=3：指定集群运行模式，多台 kube-apiserver 会通过 leader 选举产生一个工作节点，其它节点处于阻塞状态；

4.为各节点创建和分发 kube-apiserver systemd unit 文件

替换模板文件中的变量，为各节点创建 systemd unit 文件：

cd /opt/k8s/work
source /opt/k8s/bin/environment.sh
for (( i=0; i < 3; i++ ))
  do
    sed -e "s/##NODE_NAME##/${NODE_NAMES[i]}/" -e "s/##NODE_IP##/${NODE_IPS[i]}/" kube-apiserver.service.template > kube-apiserver-${NODE_IPS[i]}.service 
  done
ls kube-apiserver*.service

• NODE_NAMES 和 NODE_IPS 为相同长度的 bash 数组，分别为节点名称和对应的 IP；

分发生成的 systemd unit 文件：

cd /opt/k8s/work

for node_ip in 192.168.161.150 192.168.161.151 192.168.161.152
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    scp kube-apiserver-${node_ip}.service [email protected]${node_ip}:/etc/systemd/system/kube-apiserver.service
  done

• 文件重命名为 kube-apiserver.service;

替换后的 unit 文件：kube-apiserver.service

 

5.下载最新版本二进制文件

 

 

6.启动 kube-apiserver 服务

cd /opt/k8s/work

source /opt/k8s/bin/environment.sh

for node_ip in 192.168.161.150 192.168.161.151 192.168.161.152
  do
    echo ">>> ${node_ip}"
    ssh [email protected]${node_ip} "mkdir -p ${K8S_DIR}/kube-apiserver"
    ssh [email protected]${node_ip} "systemctl daemon-reload && systemctl enable kube-apiserver && systemctl restart kube-apiserver"
  done

• 必须创建工作目录；